Современная электроника №7/2022

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 60 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2022 Индикатор разряда АКБ в беспроводной клавиатуре Рис. 1. Принципиальная схема Рис. 2. Печатная плата и расположение элементов Автор предлагает установку несложного в повторении индикатора разряда аккумуляторной батареи (АКБ) или химических элементов в беспроводную клавиатуру на примере модели GL-6 фирмы A4Teach. Индикатор выполнен в виде автономного малогабаритного блока и размещён в корпусе клавиатуры. Сергей Глибин (г. Москва) Электронные устройства или, как теперь говорят, гаджеты с автономным низковольтным питанием от малога- баритных химических элементов или аккумуляторов давно и прочно вошли в наш быт и нашу жизнь. Это произо- шло уже во второй половине прошлого века и было связано с появлением кар- манных радиоприёмников, а точнее, с массовым производством полупрово- дниковых приборов и микросхем. Во время работы таких устройств жела- телен контроль напряжения источни- ка питания, поскольку полный разряд химических элементов или аккумуля- торов при отсутствии контроля может застать врасплох в самый неподходя- щий момент даже при возможности их оперативной замены. К сожалению, до сих пор контроль напряжения встраи- вают не во все гаджеты. Причины, ско- рее всего, скрываются в удешевлении их производства, проще говоря, в жад- ности производителей. А ведь было бы весьма удобно и полезно получать сигнал предупреж- дения о понижении контролируемого напряжения питания. Во-первых, гад- жет при этом некоторое время продол- жает работать, и можно выбрать удоб- ный момент для замены элементов питания или постановки АКБ на заряд. Во-вторых, известно, что разряд акку- муляторов ниже определённого уров- ня губительно сказывается на сроке их службы. У автора уже более десяти лет нахо- дится в эксплуатации беспровод- ная клавиатура модели GL-6 фирмы A4Teach. Она питается от АКБ из двух малогабаритных Ni-MH аккумуляторов типоразмера ААА, поэтому для контро- ля напряжения на АКБ был разработан несложный в повторении индикатор разряда, выполненный в виде авто- номного блока. Он установлен в кор- пусе клавиатуры. Принципиальная схема индикато- ра приведена на рис. 1. На микросхе- ме DA1 КР1171СП20 и резисторе R1 собран детектор понижения напря- жения [1]. Такие детекторы называют также супервизорами питания, и они выпускаются на различные напряже- ния срабатывания. При напряжении питания более 2 В ток в выходной цепи детектора КР1171СП20 равен нулю. На выходе элемента DD1.1 присутству- ет низкий логический уровень, поэ- тому работа генератора импульсов на элементах DD1.2, C1, R2 заблокирова- на, напряжение на затворе транзисто- ра VT1 равно нулю и светодиод HL1 не светит. Ток потребления блоком прак- тически не превышает 5 мкА и опре- деляется током потребления встроен- ных в детектор DA1 элементов и цепей. При снижении питающего напряжения до 2 В на выходе детектора (вывод 3) появляется напряжение низкого логи- ческого уровня, а на выходе элемента DD1.1 – высокого. Запускается генера- тор импульсов, и светодиод HL1 начи- нает вспыхивать и гаснуть с частотой 2 Гц, сигнализируя о необходимости заряда АКБ (или скорой замене хими- ческих элементов). Введение генератора импульсов на элементе микросхемыDD1 КР1561ТЛ1 (четыре триггера Шмитта с логикой 2И-НЕ) для формирования вспышек (миганий) было обусловлено тем, что мигающие светодиоды с падением напряжения не более 1,9 В в рабочем режиме автору пока неизвестны. Для большей визуальной заметности вспы- шек применён обычный сверхъяркий светодиод SL-339URDSN-02N красно- го свечения с падением напряжения в рабочем режиме около 1,9 В. Чертёж печатной платы и располо- жение элементов приведены на рис. 2. Фото с установленным на корпусе кла- виатуры светодиодом приведено на рис. 3, а на рис. 4 показано фото мон- тажа собранного блока в корпусе кла- виатуры. Налаживание после сборки не требуется. +3 В, к выв. 14 DD1 DА1 КР1171СП20 DD1.1 DD1.2 DD1 КР1561ТЛ1 VT1 BSH150 R2 1M DD1.3,4 1 1 2 2 К выв. 7 DD1 3 3 6 C1 1 мк C2 0,1 мк 5 4 9 8 10 11 HL1 кр. 12 13 R1 20 к U ≤ & & & & 31 C1 C2 VT1 К аноду HL1 К катоду HL1 Общ. +3 В 1 3 DA1 DD1 R1 14 1 8 7 R2 14,5